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二氧化碳的地质封存是减少二氧化碳气体排放的重要途径之一,为了探索高温高压下,CO2对储层岩石物性、储层岩石的渗透性的影响,本文以松辽盆地南部大情字地区储层岩石和石英为研究对象,研究了CO2-岩石在不同温度、压力、反应时间条件下相互作用后储层物性的变化;不同驱替条件和流体对岩石渗透率的影响,以及高温高压条件下水在石英表面的粘附功。
研究结果表明,CO2-储层岩石相互作用导致大情字储层岩石物性发生明显改变,其变化包括岩石质量、孔隙度、岩石表面矿物组成、表面元素组成、岩石表面微观形貌、岩石表面的亲水性和地层水中离子组成。
CO2-地层水-储层岩石相互作用后,随着反应温度的增加,反应时间的延长及反应压力的增加,岩石的溶蚀程度逐渐增加。CO2-储层岩石直接作用后,主要以碳酸盐的沉积为主。CO2-水-岩心作用后,岩石的渗透性变差,且随着反应压力和反应温度的增加,渗透率逐渐减小,渗透率的降低与孔隙结构密切相关。CO2-去离子水-岩心相互作用后的渗透率变化率较CO2-地层模拟水.岩心相互作用后小;C02-岩心直接作用后,储层物性变好。储层岩石的渗透性与流体在岩石表面的润湿性密切相关,流体在岩石表面的接触角增加,岩石的渗透率增加。
高温高压下,水在石英表面的接触角随着CO2压力的增加逐渐增加,在超临界范围内接触角达到最大,然后有所下降,水在CO2气体中的界面张力及水在石英表面的粘附功,随着CO2压力的增加,逐渐减小,在超临界范围内达到最小值,然后随着压力的增加又有所增加。